9.化学动力学初步.ppt

第9章 化学动力学基础 第9章 化学动力学基础 9.1 基本概念 9.1 基本概念 9.1 基本概念 9.2 物质浓度对反应速率的影响 9.2 物质浓度对反应速率的影响 9.2 物质浓度对反应速率的影响 9.2 物质浓度对反应速率的影响 9.2 具有简单级数的反应 9.2 具有简单级数的反应 9.2 具有简单级数的反应 9.2 具有简单级数的反应 9.2 具有简单级数的反应 9.2 具有简单级数的反应 9.2 具有简单级数的反应 9.2 具有简单级数的反应 9.2 具有简单级数的反应 9.3 反应级数的测定 9.3 反应级数的测定 9.3 反应级数的测定 9.3 反应级数的测定 9.3 反应级数的测定 9.3 反应级数的测定 9.3 反应级数的测定 9.4 反应机理 9.4 反应机理 9.4 反应机理 9.4 反应机理 9.4 反应机理 9.4 反应机理 9.4 反应机理 9.4 反应机理 9.4 反应机理 9.4 反应机理 9.4 反应机理 9.4 反应机理 9.4 反应机理 9.4 反应机理 9.4 反应机理 9.4 反应机理 9.4 反应机理 9.5 温度对反应速率的影响—Arrhenius公式 9.5 温度对反应速率的影响—Arrhenius公式 9.5 温度对反应速率的影响—Arrhenius公式 9.5 温度对反应速率的影响—Arrhenius公式 9.5 温度对反应速率的影响—Arrhenius公式 9.5 温度对反应速率的影响—Arrhenius公式 9.5 温度对反应速率的影响—Arrhenius公式 9.6 活化能及其对反应速率的影响 9.6 活化能及其对反应速率的影响 9.6 活化能及其对反应速率的影响 9.6 活化能及其对反应速率的影响 9.6 活化能及其对反应速率的影响 9.6 活化能及其对反应速率的影响 9.6 活化能及其对反应速率的影响 9.6 活化能及其对反应速率的影响 9.6 活化能及其对反应速率的影响 9.6 活化能及其对反应速率的影响 9.6 活化能及其对反应速率的影响 9.6 活化能及其对反应速率的影响 9.6 活化能及其对反应速率的影响 二、微观可逆性原理及其推论 1. 微观可逆性原理： 力学方程的时间反演对称性： t → -t v → -v 力学方程不变。 说明力学过程“可逆”，即每个力学过程都有一个完全逆转的过程。 对元反应的应用： 一个元反应的逆反应也必是一个元反应，而且正、逆反应通过相同的中间状态(过渡态)。 2. 微观可逆性原理的推论 (1) 推论1 元反应 A + B P k2 k1 当平衡时 即 即 对任意元反应 ① 对液相反应：上式为 意义：液相元反应的k1/k2与K?成正比，比例系数为 ② 对气相反应 意义：气相元反应的k1/k2与K?成正比，比例系数为 结论： k1/k2与平衡常数K成正比——推论1。 (2) 推论2 对液相反应： 对气相反应： 结论：正、逆反应的活化能之差等于反应热——推论2 三、复合反应的表观活化能 例如： H2 + I2 2HI k 机理： I2 2I? k1 k-1 快 2I? + H2 2HI k2 慢 ∵快速步骤近似处于平衡： 即 代入前式得： (由机理推出) (由实验测得) ∴ 即 因此：复合反应的活化能是机理中各元反应活化能的代数和。不再有能垒的含义，甚至可能为负值。 四、活化能对反应速率的影响 1. ∴ E↑ k↓。 一般反应E＝60－250 kJ.mol-1 E 40kJ.mol-1称快速反应。 2. ∴ E↑ ↑ 即E是速率对温度敏感 程度的标志。 所以，E大的反应，虽然反应速率较慢，但当T变化时其速率变化较快。 (3) 半衰期法： 即 呈直线，且 slope = 1-n a a/4 a/2 a/8 cA t 找出不同初始浓度时的半衰期。 然后作 直线。 半衰期法：适用于除一级反应外的整数级数或分数级数反应。 (方案1或方案2) 2. 微分法: A → P （方案1） cA： a c1 c2 c3 c4 … t： 0 t1 t2 t3 t4 … r： r0 r1 r2 r3 r4 … cA t r0 r1 r2 lg{r} lg{cA} slope=n 误差大 方案2 多个样品(初始浓度不同) 其他样品类同 … 微分法处理数据 c t r0,3 a1 a2 a3 r0,2 r0,